摘要：使用靜態(tài)類體現(xiàn)的是基于對象，而使用單例設(shè)計(jì)模式體現(xiàn)的是面向?qū)ο蟆６帉憜卫Ｊ降拇a編寫單例模式的代碼其實(shí)很簡單，就分了三步將構(gòu)造函數(shù)私有化在類的內(nèi)部創(chuàng)建實(shí)例提供獲取唯一實(shí)例的方法餓漢式根據(jù)上面的步驟，我們就可以輕松完成創(chuàng)建單例對象了。

只有光頭才能變強(qiáng)

回顧前面：

給女朋友講解什么是代理模式

包裝模式就是這么簡單啦

本來打算沒那么快更新的，這陣子在刷Spring的書籍。在看Spring的時(shí)候又經(jīng)常會看到“單例”，“工廠”這些字樣。

所以，就先來說說單例和工廠設(shè)計(jì)模式啦，這兩種模式也是很常見的，我看很多面經(jīng)都會遇到這兩種模式~

本文主要講解單例設(shè)計(jì)模式，如果有錯(cuò)的地方希望能多多包涵，并不吝在評論區(qū)指正！

單例模式定義很簡單：一個(gè)類中能創(chuàng)建一個(gè)實(shí)例，所以稱之為單例！

那我們什么時(shí)候會用到單例模式呢？？

那我們想想既然一個(gè)類中只能創(chuàng)建一個(gè)實(shí)例了，那么可以說這是跟類的狀態(tài)與對象無關(guān)的了。

頻繁創(chuàng)建對象、管理對象是一件耗費(fèi)資源的事，我們只需要創(chuàng)建一個(gè)對象來用就足夠了！

學(xué)過Java Web的同學(xué)可能就知道：

Servlet是單例的

Struts2是多例的

SpringMVC是單例的

那既然多例是頻繁創(chuàng)建對象、需要管理對象的，那Struts2為什么要多例呢？？

主要由于設(shè)計(jì)層面上的問題，Struts2是基于Filter攔截類的，ognl引擎對變量是注入的。所以它要設(shè)計(jì)成多例的~

能使用一個(gè)對象來做就不用實(shí)例化多個(gè)對象！這就能減少我們空間和內(nèi)存的開銷~

那有可能有的人又會想了：我們使用靜態(tài)類.doSomething()和使用單例對象調(diào)用方法的效果是一樣的啊。

沒錯(cuò)，效果就是一樣的。使用靜態(tài)類.doSomething()體現(xiàn)的是基于對象，而使用單例設(shè)計(jì)模式體現(xiàn)的是面向?qū)ο?/strong>。

public class Java3y {

    // 1.將構(gòu)造函數(shù)私有化，不可以通過new的方式來創(chuàng)建對象
    private Java3y(){}

    // 2.在類的內(nèi)部創(chuàng)建自行實(shí)例
    private static Java3y java3y = new Java3y();

    // 3.提供獲取唯一實(shí)例的方法
    public static Student getJava3y() {
        return java3y;
    }
}

public class Java3y {

    // 1.將構(gòu)造函數(shù)私有化，不可以通過new的方式來創(chuàng)建對象
    private Java3y(){}

    // 2.1先不創(chuàng)建對象，等用到的時(shí)候再創(chuàng)建
    private static Java3y java3y = null;

    // 2.1調(diào)用到這個(gè)方法了，證明是要被用到的了
    public static Java3y getJava3y() {

        // 3. 如果這個(gè)對象引用為null，我們就創(chuàng)建并返回出去
        if (java3y == null) {
            java3y = new Java3y();
        }

        return java3y;
    }
}

上面那種直接在方法上加鎖的方式其實(shí)不夠好，因?yàn)樵?strong>方法上加了內(nèi)置鎖在多線程環(huán)境下性能會比較低下，所以我們可以將鎖的范圍縮小。

public class Java3y {


    private Java3y() {
    }

    private static Java3y java3y = null;


    public static Java3y getJava3y() {
        if (java3y == null) {
            // 將鎖的范圍縮小，提高性能
            synchronized (Java3y.class) {
                java3y = new Java3y();
            }
        }
        return java3y;
    }
}

那上面的代碼可行嗎？？不行，因?yàn)殡m然加了鎖，但還是有可能創(chuàng)建出兩個(gè)對象出來的：

線程A和線程B同時(shí)調(diào)用getJava3y()方法，他們同時(shí)判斷java==null，得出的結(jié)果都是為null，所以進(jìn)入了if代碼塊了

此時(shí)線程A得到CPU的控制權(quán)-->進(jìn)入同步代碼塊-->創(chuàng)建對象-->返回對象

線程A完成了以后，此時(shí)線程B得到了CPU的控制權(quán)。同樣是-->進(jìn)入同步代碼塊-->創(chuàng)建對象-->返回對象

很明顯的是：Java3y類返回了不止一個(gè)實(shí)例！所以上面的代碼是不行的！

有的同學(xué)可能覺得我瞎吹比，明明加鎖了還不行？我們來測試一下：

public class TestDemo {

    public static void main(String[] args) {

        // 線程A
        new Thread(() -> {

            // 創(chuàng)建單例對象
            Java3y java3y = Java3y.getJava3y();
            System.out.println(java3y);

        }).start();

        // 線程B
        new Thread(() -> {
            // 創(chuàng)建單例對象
            Java3y java3y = Java3y.getJava3y();
            System.out.println(java3y);
        }).start();

        // 線程C
        new Thread(() -> {
            // 創(chuàng)建單例對象
            Java3y java3y = Java3y.getJava3y();
            System.out.println(java3y);
        }).start();

    }
}

可以看到，打印出的對象不單單只有一個(gè)的！

厲害的程序員又想到了：進(jìn)入同步代碼塊時(shí)再判斷一下對象是否存在就穩(wěn)了吧！

所以，有了下面的代碼

public class Java3y {


    private Java3y() {
    }

    private static Java3y java3y = null;

    public static Java3y getJava3y() {
        if (java3y == null) {

            // 將鎖的范圍縮小，提高性能
            synchronized (Java3y.class) {

                // 再判斷一次是否為null
                if (java3y == null) {
                    java3y = new Java3y();
                }
            }
        }
        return java3y;
    }
}

其實(shí)還不穩(wěn)！這里會有重排序的問題：

本來想測試重排序問題的效果的，一直沒測試出來~~~有相關(guān)測試代碼的希望可以告訴我怎么能測出來....

要解決也十分簡單，加上我們的volatile關(guān)鍵字就可以了，volatile有內(nèi)存屏障的功能！

具體可參考資料：

https://www.zhihu.com/question/35268028----雙重檢查鎖失效是因?yàn)閷ο蟮某跏蓟⒎窃硬僮鳎?/p>

http://ifeve.com/doublecheckedlocking/---有關(guān)“雙重檢查鎖定失效”的說明

https://my.oschina.net/u/866190/blog/205454----正確使用雙重檢查鎖(DCL)

所以說，完整的DCL代碼是這樣子的：

public class Java3y {
    private Java3y() {
    }

    private static volatile Java3y java3y = null;

    public static Java3y getJava3y() {
        if (java3y == null) {

            // 將鎖的范圍縮小，提高性能
            synchronized (Java3y.class) {

                // 再判斷一次是否為null
                if (java3y == null) {
                    java3y = new Java3y();
                }
            }
        }
        return java3y;
    }
}

再說明：

還可以使用靜態(tài)內(nèi)部類這種巧妙的方式來實(shí)現(xiàn)單例模式！它的原理是這樣的：

當(dāng)任何一個(gè)線程第一次調(diào)用getInstance()時(shí)，都會使SingletonHolder被加載和被初始化，此時(shí)靜態(tài)初始化器將執(zhí)行Singleton的初始化操作。(被調(diào)用時(shí)才進(jìn)行初始化！)

初始化靜態(tài)數(shù)據(jù)時(shí)，Java提供了的線程安全性保證。(所以不需要任何的同步)

public class Java3y {


    private Java3y() {
    }

    // 使用內(nèi)部類的方式來實(shí)現(xiàn)懶加載
    private static class LazyHolder {
        // 創(chuàng)建單例對象
        private static final Java3y INSTANCE = new Java3y();
    }


    // 獲取對象
    public static final Java3y getInstance() {
        return LazyHolder.INSTANCE;
    }
    
}

靜態(tài)內(nèi)部類這種方式是非常推薦使用的！很多人沒接觸過單例模式的都不知道有這種寫法，這種寫法很優(yōu)化也高效！

參考資料：

https://www.zhihu.com/question/35454510/answer/62829602----java 單例模式通過內(nèi)部靜態(tài)類的方式？

使用枚舉就非常簡單了：

public enum Java3y3y {
    
    JAVA_3_Y_3_Y,
}

那這種有啥好處？？枚舉的方式實(shí)現(xiàn)：

簡單，直接寫就行了

防止多次實(shí)例化，即使是在面對復(fù)雜的序列化或者反射攻擊的時(shí)候(安全)！

這種也較為推薦使用！

總的來說單例模式寫法有5種：

餓漢式

簡單懶漢式(在方法加鎖)

DCL雙重檢測加鎖(進(jìn)階懶漢式)

靜態(tài)內(nèi)部類實(shí)現(xiàn)懶漢式(最推薦寫法)

枚舉方式(最安全、簡潔寫法)

明天估計(jì)寫的是工廠模式了，敬請期待哦~~~

參考資料：

《設(shè)計(jì)模式之禪》

http://www.cnblogs.com/seesea125/archive/2012/04/05/2433463.html---為什么要用單例模式？

https://zhuanlan.zhihu.com/p/32310340---圣誕節(jié)，讓我們聊聊單例模式

https://zhuanlan.zhihu.com/p/34406410---單例模式詳解

http://www.nowamagic.net/librarys/veda/detail/1776---使用單例模式需要注意的幾個(gè)問題

https://zhuanlan.zhihu.com/p/23713957---Java設(shè)計(jì)模式(一)-單例模式

如果文章有錯(cuò)的地方歡迎指正，大家互相交流。習(xí)慣在微信看技術(shù)文章，想要獲取更多的Java資源的同學(xué)，可以關(guān)注微信公眾號:Java3y。為了大家方便，剛新建了一下qq群：742919422，大家也可以去交流交流。謝謝支持了！希望能多介紹給其他有需要的朋友

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